help_outlineУсловие задачи
Реши задачу: Ответь на вопросы для студента медицинского вуза
К теме 1: Введение в нормальную физиологию
1.Предмет и задачи физиологии, связь с медико-биологическими и клиническими дисциплинами. Значение физиологии для теоретической и практической медицины
2. Методы исследований в физиологии.
3. Этапы развития физиологии как науки о функциях анатомических структур.
4. Условия, необходимые для поддержания жизнедеятельности организма в изменяющихся условиях окружающей среды.
5. Определение внутренней среды организма.
6. Определение гомеостазиса, гомеостатических констант.
7. Законы гомеостатической регуляции
8. Типы гомеостатической регуляции. Реши задачу: Подробнее Реши задачу: Составь полные,исчерпывающие ответы на вопросы
К теме 2: Общая физиология возбудимых тканей
1 Какие клетки и ткани называются возбудимыми? Понятие порога.
2.Свойства ионов, определяющие их подвижность при транспорте через мембрану клетки.
3. Типы и свойства электротонических потенциалов. Отличия от потенциала действия.
4. Механизмы и функции фаз абсолютной и относительной рефрактерности потенциала действия.
5. Механизмы, поддерживающие ионную асимметрию по обе стороны клеточной мембраны.
6. Основные типы ионных каналов в плазмалемме и их регуляция.
7. Различия между ионным каналом, помпой и транспортером
8. Трансмембранный транспорт глюкозы, мочевины, аминокислот и воды.
9. Помпы, выводящие из клетки токсические вещества
10. На каких фазах потенциала действия глюкоза входит в клетку? Реши задачу: Подробнее можешь Реши задачу: Для студента медицинского вуза
lightbulbКраткий ответ
К возбудимым тканям относятся нервная, мышечная и железистая ткани. Порог раздражения - минимальная сила раздражителя, вызывающая возбуждение.
Для студента медицинского вуза ответы должны содержать глубокое понимание молекулярных механизмов, электрофизиологии и клинических аспектов. Ниже представлен исчерпывающий разбор темы №2.
### Тема 2: Общая физиология возбудимых тканей
#### 1. Какие клетки и ткани называются возбудимыми? Понятие порога.
Возбудимые ткани — это биологические структуры, способные в ответ на действие раздражителя переходить из состояния покоя в состояние активного физиологического процесса — возбуждения (генерации потенциала действия).
К ним относятся:
— Нервная ткань (нейроны).
— Мышечная ткань (скелетная, гладкая, сердечная).
— Железистая ткань (клетки нейрогипофиза, мозгового вещества надпочечников).
Порог раздражения (критический уровень деполяризации, КУД) — это минимальная сила раздражителя или минимальная величина деполяризации мембраны (обычно на \( 10-20 \) мВ от уровня покоя), при которой происходит лавинообразное открытие потенциал-зависимых \( Na^{+} \)-каналов.
Связь: Возбудимость \( \approx \frac{1}{Порог} \). Чем ниже порог, тем выше возбудимость.
#### 2. Свойства ионов, определяющие их подвижность.
Подвижность ионов через мембрану определяется:
— Гидратацией: В растворе ионы окружены молекулами воды. \( Na^{+} \) имеет меньший кристаллический радиус, чем \( K^{+} \), но большую гидратную оболочку. Поэтому гидратированный \( Na^{+} \) «крупнее» и менее подвижен, чем гидратированный \( K^{+} \).
— Электрохимическим градиентом: Сумма концентрационного градиента (разность плотности ионов) и электрического градиента (заряд мембраны).
— Селективностью каналов: Наличие в канале «селективного фильтра» (узкого места), где ион сбрасывает гидратную оболочку, взаимодействуя с аминокислотами канала.
#### 3. Типы и свойства электротонических потенциалов. Отличия от ПД.
Электротонический потенциал (ЭП) — это локальное изменение мембранного потенциала под действием подпорогового тока.
Типы:
— Кателектротон: деполяризация под отрицательным электродом (катодом). Повышает возбудимость.
— Анэлектротон: гиперполяризация под положительным электродом (анодом). Снижает возбудимость.
Свойства ЭП:
— Градуальность (амплитуда пропорциональна силе стимула).
— Распространение с декрементом (затуханием).
— Отсутствие рефрактерности (способность к суммации).
Отличия от ПД: ПД подчиняется закону «все или ничего», распространяется без затухания и имеет фазу абсолютной невозбудимости.
#### 4. Механизмы и функции фаз рефрактерности ПД.
Рефрактерность — состояние сниженной возбудимости.
— Абсолютная рефрактерность: Совпадает с фазой деполяризации и пиком ПД.
Механизм: \( Na^{+} \)-каналы либо уже открыты, либо инактивированы (закрыты h-воротами). Никакой стимул не вызовет новый ответ.
Функция: Обеспечивает однонаправленное проведение импульса и ограничивает максимальную частоту (лабильность) ткани.
— Относительная рефрактерность: Совпадает с фазой реполяризации.
Механизм: Часть \( Na^{+} \)-каналов вышла из инактивации, но \( K^{+} \)-каналы открыты, что препятствует деполяризации.
Функция: Позволяет генерировать новый ПД только при действии сверхсильного раздражителя.
#### 5. Механизмы, поддерживающие ионную асимметрию.
Ионная асимметрия — это разница концентраций (внутри клетки много \( K^{+} \), снаружи — \( Na^{+} \), \( Cl^{-} \), \( Ca^{2+} \)).
Поддерживается:
— Первично-активным транспортом: \( Na^{+}/K^{+} \)-АТФ-аза выкачивает 3 \( Na^{+} \) и вкачивает 2 \( K^{+} \).
— Избирательной проницаемостью: В покое мембрана проницаема для \( K^{+} \) (через каналы утечки) и почти непроницаема для \( Na^{+} \).
— Анионами белков: Внутри клетки много отрицательно заряженных белков, которые не могут выйти и удерживают \( K^{+} \).
#### 6. Основные типы ионных каналов и их регуляция.
— Неуправляемые (утечки): Всегда открыты (преимущественно калиевые).
— Потенциал-зависимые: Открываются при изменении напряжения на мембране (например, \( Na^{+} \)-каналы при деполяризации).
— Хемо-зависимые (лиганд-оперируемые): Открываются при контакте с медиатором (например, н-холинорецептор).
— Механо-зависимые: Реагируют на растяжение мембраны (рецепторы давления, слуха).
#### 7. Различия между каналом, помпой и транспортером.
— Канал: Белковая пора. Транспорт пассивный (по градиенту), скорость колоссальная (\( 10^7 \) ионов/сек).
— Помпа (насос): Фермент (АТФ-аза). Транспорт активный (против градиента), требует АТФ. Скорость низкая (\( 10^2 \) ионов/сек).
— Транспортер: Переносчик (например, для глюкозы). Связывает субстрат, меняет конформацию. Может быть пассивным (облегченная диффузия) или вторично-активным.
#### 8. Трансмембранный транспорт глюкозы, мочевины, аминокислот и воды.
— Глюкоза: В большинстве клеток — облегченная диффузия (семейство ГЛЮТ). В эпителии почек/кишечника — вторично-активный транспорт (SGLT, симпорт с \( Na^{+} \)).
— Аминокислоты: Вторично-активный транспорт (симпорт с \( Na^{+} \)).
— Мочевина: Пассивная диффузия и специализированные переносчики (UT-A, UT-B).
— Вода: Простая диффузия и через белковые каналы — аквапорины.
#### 9. Помпы, выводящие токсические вещества.
Это белки семейства ABC-транспортеров (ATP-binding cassette).
Самый известный — P-гликопротеин (MDR1 — Multi-Drug Resistance protein). Он использует энергию АТФ, чтобы «выбрасывать» из клетки липофильные токсины, лекарства (включая цитостатики) и ксенобиотики. Высокая экспрессия этих помп в опухолях делает их устойчивыми к химиотерапии.
#### 10. На каких фазах ПД глюкоза входит в клетку?
Прямой зависимости входа глюкозы от фаз ПД нет, так как транспорт глюкозы — процесс метаболический, а ПД — электрофизиологический.
Однако, косвенная связь существует:
— В фазу следовой гиперполяризации и после ПД резко возрастает активность \( Na^{+}/K^{+} \)-помпы для восстановления ионного баланса.
— Это требует АТФ, что стимулирует гликолиз и активирует транспорт глюкозы в клетку (через ГЛЮТ или вторично-активный транспорт) для восполнения энергетических ресурсов.
Таким образом, наиболее интенсивно глюкоза поглощается в периоды восстановления после серии импульсов.
